2025_1_27 C语言内存，递归，汉诺塔问题

1.c程序在内存中的布局

1. 代码段（Code Segment）
   位置：通常位于内存的最低地址。
   用途：存储程序的可执行指令。
   特点：只读，防止程序运行时被修改。
2. 数据段（Data Segment）
   位置：紧随代码段之后。
   用途：
   存储全局变量和静态变量。
   包含初始化的全局变量和静态变量（已初始化的数据）。
   包含未初始化的全局变量和静态变量（未初始化的数据，通常初始化为零）。
   特点：数据段分为已初始化和未初始化两部分。
3. BSS段（Block Started by Symbol）
   位置：数据段的一部分，通常位于数据段的末尾。
   用途：存储未初始化的全局变量和静态变量。
   特点：在程序启动时，由操作系统自动初始化为零。
4. 堆空间（Heap）
   位置：数据段之后，栈空间之前。
   用途：动态内存分配。
   特点：
   从低地址向高地址生长。
   可以动态扩展，但扩展有限，受系统内存限制。
   程序员通过malloc、calloc、realloc等函数手动管理。
5. 栈空间（Stack）
   位置：通常位于内存的高地址区域。
   用途：
   存储函数调用时的局部变量、函数参数和返回地址。
   管理函数调用的执行流程。
   特点：
   从高地址向低地址生长。
   自动管理，具有“后进先出”（LIFO）的特性。
   每个函数调用都会在栈上分配一个栈帧，包含局部变量和返回地址。
6. 内核虚拟内存（Kernel Virtual Memory）
   位置：通常不直接显示在用户程序的内存布局中，但存在于操作系统内核中。
   用途：操作系统内核的运行环境。
   特点：与用户程序隔离，提供安全性。

±----------------------------------+
| 内核虚拟内存 |
±----------------------------------+
| 栈空间（Stack） |
| （高地址） |
±----------------------------------+
| 堆空间（Heap） |
| （低地址） |
±----------------------------------+
| 数据段（Data） |
| （包括BSS段） |
±----------------------------------+
| 代码段（Code） |
| （低地址） |
±----------------------------------+

2. 递归

递归要有三要素
1.要有递归体（即函数自己调用自己的语句）
2.递归的出口（如果不给递归设置结束条件，那么就一定会出现栈溢出的情况）
3.递归的深度（每次递归都会导致栈帧进栈，如果深度过大，那么栈会溢出）

long jiechen(int n) {
	//先写边界条件
	if (n == 1) {
		return 1;
	}
	//再写递归体
	return n * jiechen(n - 1);
}
int main() {
	long result = jiechen(5);
	printf("%d", result);
	return 0;
}

递归的优点就是简洁，清晰
递归的缺点就是栈溢出风险高，效率低，内存消耗大，难以调试，难以思考

汉诺塔问题递归解法：

int hanoi(int n) {
	if (n == 2) {
		return 3;
	}
	return hanoi(n - 1) + 1 + hanoi(n - 1);
}

int main() {
	//print_hello(5);
	//long result = jiechen(5);
	int result = hanoi(3);
	printf("%d", result);
	return 0;
}